JP2014188912A - Mold and injection molding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金型及び射出成形方法に関する。 The present invention relates to a mold and an injection molding method.
射出成形において、キャビティ内に設けられたコア等により充填される樹脂の分流が生じる場合には、分流された樹脂流が合流して一体化する部分にウェルドラインが生じる。 In the injection molding, when a split flow of the resin filled by the core or the like provided in the cavity occurs, a weld line is generated at a portion where the split resin flows are merged and integrated.
このような背景に関連する技術としては、様々なものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Various techniques related to such a background are known (see, for example, Patent Document 1).
例えば、特許文献1には、本来ならウェルドラインが生じしかも極めて低いウェルドライン強度しか得られない成形品のウェルドライン周辺の強度を著しく向上させるための射出成形方法が記載されている。より具体的に説明すると、この射出成形方法は、熱可塑性樹脂を射出成形するにあたり、射出充填される溶融樹脂が分流する点から分流樹脂の合流により形成されるウェルドラインまでの分流樹脂流路の少なくとも一方の側に、進退可能なピストンを内蔵した樹脂溜めを成形品キャビティから突出させて設けた金型を用い、ピストンを後退又は前進させた状態で金型に溶融樹脂を供給することによりウェルドラインが形成された後、ピストンを成形品キャビティ側に前進させて樹脂溜めに充填された樹脂をキャビティ内に押し込むか、又はピストンを後退させてキャビティ側から樹脂溜めに樹脂を引き込むことによりウェルドラインでの樹脂の移動を生じさせ、ウェルドラインをはさむ一方の側の樹脂を他方の側の樹脂に圧入してウェルドラインを強化する。このようにして、この射出成形方法によっては、得られる成形品はウェルドラインでの樹脂又は充填物の配向が乱されることにより極めて効率的にウェルドラインが強化される。
For example,
また、射出成形機から金型内のキャビティに溶融樹脂を射出するときは、溶融樹脂の流れが2つ以上合流する部分に毛髪状の線として所謂ウェルドラインが現れる。 Further, when the molten resin is injected from the injection molding machine into the cavity in the mold, a so-called weld line appears as a hair-like line at a portion where two or more molten resin flows merge.
このような背景に関連する技術としては、様々なものが知られている(例えば、特許文献2参照。)。 Various techniques relating to such a background are known (see, for example, Patent Document 2).
例えば、特許文献2には、プラスチック製品、例えば、自動車用サスペンションロッドに用いられる樹脂製ロッドや筒形防振ゴムの樹脂製筒部材の射出成形方法が記載されている。より具体的に説明すると、このプラスチック製品の射出成形方法は、射出成形機から送られてくる材料を射出してキャビティ内に材料を充填する。そして、このプラスチック製品の射出成形方法は、キャビティ内へ材料を射出した後又は途中で射出成形機からの材料をキャビティ外へ送り込みこの材料の圧力で駆動手段を作動させる。そして、このプラスチック製品の射出成形方法は、この駆動手段の作動によりキャビティ内の材料を突き合せウェルドラインを挟んで両方から前進して圧縮し後退して圧縮を開放することを交互に繰り返すピストン手段を作動させる。このようにして、このプラスチック製品の射出成形方法によっては、別個の駆動ユニットを設ける必要がなく、プラスチック製品を成形する材料がそのまま駆動源となり、装置自体を安価に提供できる。
For example,
また、孔、凹部及びインサート部材の少なくとも一つを有する樹脂ケースを、金型を用いて成形する場合には、金型内部に予め、孔や凹部等を成形するための形成ピンやインサート部材を、金型の内部の所定位置にセットした後に、溶融樹脂を金型内に注入充填している。 In addition, when a resin case having at least one of a hole, a recess, and an insert member is molded using a mold, a forming pin or an insert member for forming a hole, a recess, or the like is previously formed inside the mold. After being set at a predetermined position inside the mold, the molten resin is injected and filled into the mold.
このような背景に関連する技術としては、様々なものが知られている(例えば、特許文献3参照。)。 Various techniques related to such a background are known (see, for example, Patent Document 3).
例えば、特許文献3には、孔、凹部及びインサート部材の少なくとも一つを有する樹脂ケースを、金型を用いて成形する樹脂ケースの製造方法が記載されている。より具体的に説明すると、この樹脂ケースの製造方法は、金型に溶融樹脂を充填する。そして、この樹脂ケースの製造方法は、孔及び/又は凹部を形成するための形成ピンとインサート部材との少なくとも一つを、金型に樹脂注入後、金型内の樹脂充填の完了直前に、金型内の溶融樹脂中に押し込む。このようにして、この樹脂ケースの製造方法によっては、孔、凹部及びインサート部材の少なくとも一つが形成される樹脂ケースであっても、内部にウェルドラインの残留がなく樹脂強度を確保し得る樹脂ケースを提供することができる。
For example,
また、合成樹脂を成形材料とした射出成形においては、成形条件や樹脂成形品の形状によって、種々の成形欠陥を生ずることがある。 In injection molding using a synthetic resin as a molding material, various molding defects may occur depending on molding conditions and the shape of the resin molded product.
このような背景に関連する技術としては、様々なものが知られている(例えば、特許文献4参照。)。 Various techniques related to such a background are known (see, for example, Patent Document 4).
例えば、特許文献4には、溶融した合成樹脂で合成樹脂から成る樹脂成形品を成形するための成形キャビティを形成する樹脂成形用金型の温度制御方法が記載されている。より具体的に説明すると、この樹脂成形用金型の温度制御方法は、樹脂成形用金型には成形キャビティを形成する入子を設ける。そして、この樹脂成形用金型の温度制御方法は、入子のみに温度制御用の媒体を通す1又は2以上の媒体通路を設ける。そして、この樹脂成形用金型の温度制御方法は、入子と入子を除く樹脂成形用金型との間を断熱する。そして、この樹脂成形用金型の温度制御方法は、キャビティ内の温度を間接的に測定して成形キャビティ内の温度が所定の下限温度を下回ったら媒体通路に低温の冷却媒体を流すのを中断して媒体通路に高温の加熱媒体を流す。そして、この樹脂成形用金型の温度制御方法は、キャビティ内の温度が所定の上限温度を上回ったら媒体通路に高温の加熱媒体を流すのを中断して媒体通路に低温の冷却媒体を流す。そして、この樹脂成形用金型の温度制御方法は、高温の加熱媒体と低温の冷却媒体を媒体通路に交互に流す。このようにして、この樹脂成形用金型の温度制御方法によっては、周囲と断熱された入子のみに温度制御用の媒体を通す媒体通路を設けて、この媒体通路に高温の加熱媒体が流されて入子のみが加熱され、この媒体通路に低温の冷却媒体が流されて入子のみが冷却されるため、熱エネルギーが極めて効率よく用いられて、成形キャビティ内を迅速に加熱、冷却することができる。
For example,
特許文献1に記載の技術によっては、樹脂の充填状態をセンサーやウェルド形成時間から想定して、ピストンを進退させることは制御的に困難であり、樹脂を充填し終えてからピストンを進退させた場合、キャビティ内の樹脂が過不足してしまう。
Depending on the technique described in
また、特許文献2に記載の技術は、ピストン手段の駆動源として、材料の流路を別に設けている。そのため、特許文献2に記載の技術によっては、成形品を取り出す度に、その流路内の材料を廃棄しなければならず、材料が無駄になってしまう。また、特許文献2に記載の技術は、構造が複雑であり、実現することが難しい。
In the technique described in
また、特許文献3の技術では、金型内の樹脂が充填完了する直前にピンを押し込むとされているが、実際の制御上、金型キャビティ内の樹脂の流動に合わせたピンの駆動は困難である。ピンの駆動のタイミングが合わないと、結局ウェルドラインが発生してしまったり、ピンとピンが当接する側の金型キャビティの間に樹脂が残りバリなどの成形不良が発生したりする虞がある。
Further, in the technique of
また、特許文献4の技術では溶融樹脂の流動経路を変えるわけではないため、樹脂の中にフィラー等が含まれた着色樹脂においては、単独の流れの部分と二つ以上の流れが合流した部分では樹脂内のフィラーの向きが変わるため、それがウェルドラインのように外観上で目立ってしまう。
Further, in the technique of
本発明の目的は、上述した課題を解決する金型及び射出成形方法を提供することにある。 The objective of this invention is providing the metal mold | die and injection molding method which solve the subject mentioned above.
上記課題を解決するために、本発明の第1の形態によると、金型であって、成形物の一部の成形面を形成する複数の可動金型部と、複数の可動金型部のうち、少なくとも1つの可動金型部を、成形物の内部に向かって可動させ、複数の可動金型部のうち、少なくとも1つの可動金型部を、成形物の外部に向かって可動させる制御部とを備える。 In order to solve the above-described problem, according to the first aspect of the present invention, there are provided a plurality of movable mold parts that form a molding surface of a part of a molded product, and a plurality of movable mold parts. Among these, at least one movable mold part is moved toward the inside of the molded product, and at least one movable mold part among the plurality of movable mold parts is moved toward the outside of the molded product. With.
本発明の第2の形態によると、射出成形方法であって、成形物の一部の成形面を形成する複数の可動金型部可動金型部のうち、少なくとも1つの可動金型部を、成形物の内部に向かって可動させると共に、複数の可動金型部のうち、少なくとも1つの可動金型部を、成形物の外部に向かって可動させる。 According to the second aspect of the present invention, in the injection molding method, at least one movable mold part among a plurality of movable mold part movable mold parts forming a part of the molding surface of the molded product, While moving toward the inside of the molded product, at least one movable mold portion among the plurality of movable mold portions is moved toward the outside of the molded product.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。 It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. Also, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.
以上の説明から明らかなように、この発明によっては、一度発生したウェルドラインを再流動させることにより取り除くことができる。 As is apparent from the above description, according to the present invention, the weld line once generated can be removed by reflowing.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the claimed invention, and all combinations of features described in the embodiments are described below. However, this is not always essential for the solution of the invention.
図1は、第1の実施形態に係る金型を用いた射出成形方法の一例を示す。本実施形態の金型のキャビティ1を実際に必要な成形品形状とすると、その中央に穴2が開いており、射出成形後の溶融樹脂の流動8によりウェルドラインWLが出来やすい形状といえる。
FIG. 1 shows an example of an injection molding method using a mold according to the first embodiment. When the
本実施形態に係る金型は、キャビティ1の外側に、キャビティ1の延長線上に溶融樹脂が格納でき、かつ同容積の格納空間4、6を備える。また、金型は、その背面には格納空間4、6にそれぞれ格納した溶融樹脂をキャビティ1内に押し出したり、キャビティ1内の溶融樹脂を格納したりするための駆動機構5、7を有している。なお、格納空間4は、この発明における「第1の可動金型部」の一例であってよい。また、格納空間6は、この発明における「第2の可動金型部」の一例であってよい。
The metal mold | die which concerns on this embodiment is equipped with the
射出成形時には、格納空間4、6は、それぞれ駆動機構5、7により一方が開放(溶融樹脂を格納できる状態)してキャビティ1の容積を増加させるべく可動し、もう一方が閉鎖(キャビティ1の線上に倣った状態)してキャビティ1の容積を減少させるべく稼働する。それぞれの駆動機構5、7は、開放・閉鎖動作を連動して行う。
At the time of injection molding, the
格納空間は必ずしも対をなしていなくてもよく、複数の格納空間で開放と閉鎖時に同じ容積となっていればよい。 The storage spaces do not necessarily have to be paired, and it is sufficient that the storage spaces have the same volume when opened and closed.
図2では金型101のキャビティ形状で発生する溶融樹脂102の流動104とウェルドラインWL、ウェルドラインWLを低減させる流動(図2(C)〜(D))を表している。ここでは、一般的な射出成形樹脂以外に、樹脂の中にフィラー103が混錬された成形樹脂の例を表している。
2 shows the
(図1(A)より)ゲート3に近い側の溶融樹脂格納空間6を駆動機構7によりキャビティ1の線上に倣った位置で閉鎖し、もう一方のゲート3から遠い位置の格納空間4を駆動機構5により開放する。
(From FIG. 1A) The molten
(図1(B)より)ゲート3よりキャビティ1内に射出された溶融樹脂の流動は中央の穴2の一面で二つに分かれ、その反対面で合流する。この合流でウェルドラインWLが発生する。溶融樹脂はその後、格納空間4に充填される。このウェルドラインWLが発生する部分は図2(A)→(B)でも示されている。
(From FIG. 1 (B)) The flow of the molten resin injected into the
(図1(C)より)キャビティ1、及び、格納空間4に溶融樹脂が充填されると、駆動機構5、7が連動し、格納空間4をキャビティ1の線上に倣った位置まで閉鎖、格納空間6を溶融樹脂が格納できるよう開放することで、キャビティ1内の溶融樹脂が図1(B)とは異なった流動8となり、一度発生したウェルドラインWLを押し流して取り除く。図2のように溶融樹脂にフィラーなどが混錬されていた場合は、キャビティ1の表裏面とウェルドラインWLのフィラーの向きが異なるため、特にはっきりとしたウェルドラインWLがでてしまうが、図2(C)→(D)のように一度充填された溶融樹脂を再流動させる事でフィラーの向きも均一にさせる事ができる。
When the
ここで、ウェルドラインWLの防止策として既知の技術である金型の高温度化により金型と接触している部分の流動性が良くなると、さらにウェルドラインWLの改善が見込まれる。 Here, if the fluidity of the portion in contact with the mold is improved by increasing the temperature of the mold, which is a known technique for preventing the weld line WL, further improvement of the weld line WL is expected.
さらに、格納空間4、6の開放・閉鎖動作を複数回繰り返す事でウェルドラインWLを取り除く効果が向上すると考えられる。
Furthermore, it is considered that the effect of removing the weld line WL is improved by repeating the opening and closing operations of the
以上、説明したように、本実施形態に係る金型を用いた射出成形方法によっては、第一の効果は一度発生したウェルドラインWLを再流動させることにより取り除くことが出来る。 As described above, according to the injection molding method using the mold according to this embodiment, the first effect can be removed by reflowing the weld line WL once generated.
また、フィラーなどの混錬樹脂に対して、再流動によりフィラーの方向を均一化させる事ができ、外観性が必要な射出成形に有効である。 In addition, the direction of the filler can be made uniform by reflowing to a kneaded resin such as a filler, which is effective for injection molding that requires appearance.
他の実施形態を図3〜図4を用いて説明する。基本的な構成、動作については上記で示したものと同じであるが、図3では溶融樹脂を格納する格納空間を複数組設け、より充填後の溶融樹脂の再流動を効率化させた例である。駆動機構5、7により格納空間4、6の閉鎖・開放動作後、駆動機構11、13により格納空間10、12を閉鎖・開放動作させる事で溶融樹脂をより大きな範囲で再流動させることができる。図4ではキャビティ1(成形品形状)の一部を利用して溶融樹脂の再流動を行う例である。格納空間6と同容積に相当する部分がキャビティ1内にあれば、金型の合わせ面で発生するパーティングラインを気にすることなく駆動機構を設けることができる。
Another embodiment will be described with reference to FIGS. Although the basic configuration and operation are the same as those shown above, FIG. 3 shows an example in which a plurality of storage spaces for storing the molten resin are provided, and the reflow of the molten resin after filling is made more efficient. is there. After the
閉鎖・開放動作は必ずしも対をなした組合せ毎に動作しなくてもよく、閉鎖と開放で同じ容積又は圧力となるようコントロールできればよい。 The closing / opening operation does not necessarily have to be performed for each pair of combinations, and it is only necessary to be able to control the same volume or pressure for closing and opening.
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。 Part or all of the above embodiment can be described as in the following supplementary notes, but is not limited thereto.
(付記1)成形物の一部の成形面を形成する複数の可動金型部と、前記複数の可動金型部のうち、少なくとも1つの可動金型部を、前記成形物の内部に向かって可動させ、前記複数の可動金型部のうち、少なくとも1つの可動金型部を、前記成形物の外部に向かって可動させる制御部とを備えることを特徴とする金型。 (Appendix 1) A plurality of movable mold parts forming a part of the molding surface of the molded product, and at least one movable mold part among the plurality of movable mold parts is directed toward the inside of the molded product. A mold comprising: a control unit configured to move and move at least one movable mold part of the plurality of movable mold parts toward the outside of the molded product.
(付記2)前記制御部は、前記可動金型部の可動位置を、前記可動金型部の可動領域で制御することを特徴とする付記1に記載の金型。
(Additional remark 2) The said control part controls the movable position of the said movable mold part by the movable area | region of the said movable mold part, The metal mold | die of
(付記3)前記制御部は、前記可動金型部の可動位置を、前記可動金型部の圧力で制御することを特徴とする付記1に記載の金型。
(Additional remark 3) The said control part controls the movable position of the said movable mold part with the pressure of the said movable mold part, The metal mold | die of
(付記4)前記制御部は、前記可動金型部のうち、少なくとも1つの可動金型部を、前記成形物の内部及び外部に向かって可動させることを特徴とする付記1から3のいずれか一項に記載の金型。
(Supplementary Note 4) Any one of
(付記5)前記可動金型部のうち、少なくとも1つは、樹脂注入部の開始端側に配置され、前記可動金型部のうち、少なくとも1つは、前記樹脂注入部の終端側に配置されていることを特徴とする付記1から4のいずれか一項に記載の金型。
(Supplementary Note 5) At least one of the movable mold parts is disposed on a start end side of the resin injection part, and at least one of the movable mold parts is disposed on a terminal side of the resin injection part. 5. The mold according to any one of
(付記6)前記可動金型部の形状は、前記成形物を構成する形状の一部を兼ねていることを特徴とする付記1から5のいずれか一項に記載の金型。
(Appendix 6) The mold according to any one of
(付記7)成形物の一部の成形面を形成する複数の可動金型部可動金型部のうち、少なくとも1つの可動金型部を、前記成形物の内部に向かって可動させると共に、前記複数の可動金型部のうち、少なくとも1つの可動金型部を、前記成形物の外部に向かって可動させることを特徴とする射出成形方法。 (Appendix 7) Among a plurality of movable mold parts that form a part of the molding surface of the molded product, at least one movable mold part is moved toward the inside of the molded product, and An injection molding method comprising: moving at least one movable mold part among a plurality of movable mold parts toward the outside of the molded product.
(付記8)前記可動金型部を、繰り返し可動させることで金型のキャビティに充填された樹脂を流動させること特徴とする付記7に記載の射出成形方法。
(Additional remark 8) The injection molding method of
(付記9)前記金型のキャビティに樹脂を充填させた後に、前記可動金型部を可動させることを特徴とする付記7又は8に記載の射出成形方法。
(Supplementary note 9) The injection molding method according to
(付記10)前記可動金型部を前記成形物の内部に向かって可動させる際の可動領域と、前記可動金型部を前記成形物の外側に向かって可動させる際の可動領域とが等しくなるように、前記可動金型部を制御することを特徴とする付記7から9のいずれか一項に記載の射出成形方法。
(Additional remark 10) The movable area | region when moving the said movable mold part toward the inside of the said molded object, and the movable area | region when moving the said movable mold part toward the outer side of the said molded object become equal. The injection molding method according to any one of
(付記11)前記可動金型部を前記成形物の内部に向かって可動させる際の圧力と、前記可動金型部を前記成形物の外側に向かって可動させる際の圧力とが等しくなるように、前記可動金型部を制御することを特徴とする付記7から9のいずれか一項に記載の射出成形方法。
(Additional remark 11) The pressure at the time of moving the said movable mold part toward the inside of the said molded object and the pressure at the time of moving the said movable mold part toward the outer side of the said molded object become equal. The injection molding method according to any one of
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
1 キャビティ
2 穴
3 ゲート
4 格納空間
5 駆動機構
6 格納空間
7 駆動機構
8 流動
10 格納空間
11 駆動機構
12 格納空間
13 駆動機構
101 金型
102 溶融樹脂
103 フィラー
104 流動
WL ウェルドライン
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記複数の可動金型部のうち、少なくとも1つの可動金型部を、前記成形物の内部に向かって可動させ、前記複数の可動金型部のうち、少なくとも1つの可動金型部を、前記成形物の外部に向かって可動させる制御部と
を備えることを特徴とする金型。 A plurality of movable mold parts forming a molding surface of a part of the molded product;
Among the plurality of movable mold parts, at least one movable mold part is moved toward the inside of the molded product, and among the plurality of movable mold parts, at least one movable mold part is And a control unit that is movable toward the outside of the molded product.
ことを特徴とする請求項1に記載の金型。 The said control part controls the movable position of the said movable mold part by the movable area | region of the said movable mold part. The metal mold | die of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項1に記載の金型。 The said control part controls the movable position of the said movable mold part with the pressure of the said movable mold part. The metal mold | die of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の金型。 The said control part moves at least 1 movable mold part among the said movable mold parts toward the inside and the exterior of the said molded object. The mold described.
前記可動金型部のうち、少なくとも1つは、前記樹脂注入部の終端側に配置されている
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の金型。 At least one of the movable mold parts is disposed on the start end side of the resin injection part,
5. The mold according to claim 1, wherein at least one of the movable mold parts is disposed on a terminal end side of the resin injection part.
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の金型。 The mold according to any one of claims 1 to 5, wherein a shape of the movable mold part also serves as a part of a shape constituting the molded product.
ことを特徴とする射出成形方法。 Among a plurality of movable mold parts forming a molding surface of a part of the molded product, at least one movable mold part is moved toward the inside of the molded product, and the plurality of movable molds An injection molding method characterized by moving at least one movable mold part of the mold part toward the outside of the molded product.
こと特徴とする請求項7に記載の射出成形方法。 The injection molding method according to claim 7, wherein the resin filled in the mold cavity is caused to flow by repeatedly moving the movable mold part.
ことを特徴とする請求項7又は8に記載の射出成形方法。 The injection molding method according to claim 7 or 8, wherein the movable mold part is moved after the cavity of the mold is filled with resin.
ことを特徴とする請求項7から9のいずれか一項に記載の射出成形方法。 The movable region when moving the movable mold part toward the inside of the molded product and the movable region when moving the movable mold part toward the outside of the molded product are equal to each other. The injection mold method according to any one of claims 7 to 9, wherein the movable mold part is controlled.
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